Resistans, kapasitans, magnetisme,posisjon og hastighet Flashcards
Nevn 3 teknikker man kan nytte for å måle resistans.
Spenningsdeling, wheatstonebru, sløyfedrevet transmitter.
Resistans i kabling kan ofte føre til feil i måling for ei wheatstonebru. Nevn måter å kompansere for dette.
Balansering av bro, Trelederkobling, sekslederkobling.
Kva blir formelen for spenning målt over en wheatstonebru?
V_out = (R2 / (R1+R2) - R4/ (R3+R4))V_in
Hvordan balanserer man broen (enkel formel)
R2/R1 = R4/R3
Hvilke størrelser måler vi med “grunnleggende måleprinsipper”?
Kapasitans, resistans, magnetisme og lys
Hvilke målemetoder har vi for å målekapasitans?
Utladningstid, oscillatorkrets(frekvens), ladningsforsterker, Målebro for kapasitansmåling(NB! ligner ikke på wheatstonebro)
Nevn tiltak for å forhindre at spredekapasitans påvirker målingen din.
Guard, kretsutforming(kan gjøre neglisjerbar
Hvilke to prinsipper for måling av magnetisme har vi lært omi år?
Fluxgate, Halleffekt (+magnetoresistivitet og magnetoinduksjon)
Prøv å repeter fysiske størrelser for magnetisme.
Magnetisk flulks phi: Weber(Wb)
Flukstetthet B: Tesla(T) (F = qvB)
Fletstyrke H: Henry(H)
Magnetisk permeabilitet my: Evne til å lede magnetisme
Permeabilitet blir målt med et “rart” utgangspunkt, den som vet den vet.
permeabilitet my = my_r * my_0
Permeabilitiet i vakkum my_0 = 1.26 * 10^-7
Relativ permeabilitet my_r. (Altså leiieevne gonger my_0)
Hvordan påvirkes spenning av endring i magnetfluks? (Faradays lov-formel)
U(t) = d(phi)/dt (Der phi er Magnetfluks) evt gonger N turn
Hvilke egenskaper ved jernet utnytter vi ved en fluxgatesensor?
LIneær ved liten feltstyrke(H), går i metning og får oppførsel lik som vakuum( my_r = 1) ved større Henry (Slenger inn sammenheng (B = my*H).
Hvordan fungerer fluxgate?
Eksitasjons/Driverspole rundt jernkjerne.
Sender inn og ut av metning (Feltstyrke- permeabilitet).
Eksternt magnetfelt vil “trekke” inn og ut avhengig av leiingsevnen.
Måler spenningsforskjell gitt av eksternt magnetfletved sammenhengen U(t) = d(phi)/dt. (Målt av sensorspole)
Ignorer inntil videre…Nevn en metode for å sikre linearitet ved bruk av fluxgate.
Lukket sløyfe somfår magnetflet til å vere lik 0. Strøm nytta i denne gir målingen.
Hvordan virker et Hall-element? Hvor går strøm, magnetfelt og spenningsmåling ved hall-element som går rundt leder?
F = qvB får elektron til å akselerere i retning kraften, fører til målbar spenningsforskjell.
Strøm gr i viklinger rundt ringen som induserer magnetfelt, spenning målt over luftgap.
Hvordan fungerer magnetoresistivitet-sensorer?
Sensor produsert slik at magnetfelt i retning strømretning, måler spenningsfall ved ekstern påvirkning(Noe som vil endre sum av retning magnetflet og skape større resistans.)
I hvilke situasjoner ville du valgt en fluxgate ovenfor Hall-element,og motsett?
Fluxgate: Svake felter
Hall-effekt: Billig, små, Sterke felter
Kva sesnortyper har vi for posisjonsmåling?
Potensiometer, Kapasitive, induktive og LVDT(Lineær Variabel differensiell Transformator)
Hvilke har vi for hastighetsmåling?
Kodeskiver, tachometer
Hvilke typiske feilkilder vil en posisjonsmåling ha?
Hysterese og dødgang,friksjon, sporing,bøying og vibrasjon
Kva er hookes lov for et elastisk materiale?
F = k* x(t)
Kvifor er det ikkje nok å måle en av storleikane for posisjo,fart og akselerasjon?
Problem integrasjon: ukjent konstant og drifting ved feil over tid.
Derivasjon: Forsterker støy
Kva begrensing har eit trådvikla sirkulært potensiometer?
Det er diskret. Endeposisjon vil ikkje kunne bli målt. oppløsning = avstand/viklinger. (NB! vi har erfaring med sirkulær, lineær har same virkemåte)
Kva formel kan ein nytte for kapasitansen til ein kapasitiv posisjons-sensor? Kva faktor endrer seg når ein måler posisjonen?
C = K* epsilon_0 * A/d
A:Areal
d distanse
K Dielektriskkonstand (materialavhengig)
epsilon_0 =permittivitet.
Arealet blir endra, da kondensatorplatene fårmindre overlappsareal.
Hvordan fungerer en induktiv sensor?
Måler posisjonen til en kjerne i en spole. Induktansen til spolen avhenger av kor stor del av kjerna som er omkrinsa av spolen.
Hvordan er en LVDT bygd opp, hva står LVDT for og hvordan virker den?
Sylinder med en strømsett primærkilde plassert mellom to sekundærspoler somstår 180grader på hverandre, alle tre runst en sylinder som en “jern”bit kan gli firksjonsfritt gjennom.
Linear Variable Differential Transformator
Spenning fra primær -> magnetfelt rundt kjerne -> spenningsforksjell på sekundærspolane.
Spenningen målt fra sekundærspolene gir posisjonen.
Kva for ein sensor må ein nytte for å kunne nytte kodekiver?
(Lyskilde) Fotodetektor
Kva må til for å kunne måle retning med kodeskiver?
2 spor eller 2 sensorer
Kva slags kodeskive-typer har vi?
Inkrementell med relativ bevegelse(et spor)
Inkrementell med to sensorer/spor
Absolutt( uliktmønster for kvar posisjon-gir posisjon
Optisk
Mekanisk m/børster
Absolutt kodeskive kan deles i to, kva er fordelene og ulempene med dei to?
Binær: Endrer flere bit samtidig, kan få “hopp”
Gray: Endrer berrre 1 bit i gangen, slipper hopp, må konverteres
Et Likespenningstachometer er veldig likt i oppbygging som et pådragsorgan, kva for eit? og kva skiller dei to?
Likestrømsmotor
Effekt, tachometeret har veldig lav effekt,slik at det ikkje legger last på det den måler.
motor-likestrømkommer inn.
Tachometer- Kommutatoren virker somen demodulator- og fører til likespenning ut.
